VERFAHREN ZUR ENTSTAUBUNG VON RAUCHGASEN

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entstaubung von Rauchgasen mittels Elektrofilter, bei dem der im Rauchgas positionierte Elektrofilter zur Ionisierung der ihn durchquerenden Staubpartikel mit einer Gleichspannung beaufschlagt wird, wobei die Staubkonzentration kontinuierlich am Ausgang des Elektrofilters gemessen wird, ein oberer Sollwert und ein unterer Sollwert für die Staubkonzentration vorgegeben und in einem Vergleicher miteinander verglichen werden, und wobei der obere Sollwert durch die maximal zulässige Staubkonzentration und der untere Sollwert durch eine vorgebbare Untergrenze der Staubkonzentration festgelegt sind.

[0002] Ein solches Verfahren ist aus der US 4284417 bekannt. Dieses Verfahren sieht vor, daß das gemessene Staubkonzentrationssignal mit einem wählbaren oberen und einem wählbaren unteren Grenzwert (Sollwert) verglichen wird, wobei oberer und unterer Grenzwert einen zulässigen Staubkonzentrationsbereich für das Abgas festlegen. Der obere Sollwert für die Staubkonzentration entspricht in etwa dem behördlich maximal tolerierten Wert der Abgasstaubkonzentration, während der untere Sollwert einer solchen Staubkonzentration entspricht, die "ausreichend unterhalb des maximal zulässigen Wertes liegt, um das Verringern der an die Sprühelektroden abgegebenen elektrischen Leistung zu rechtfertigen". In Abhängigkeit vom durchgeführten Vergleich zwischen dem Meßwert der Staubkonzentration und den vorgegebenen oberen und unteren Sollwerten arbeitet nun bei dem bekannten Verfahren die Regelschaltung so, daß die an die Sprühelektroden abgegebene elektrische Leistung vergrößert wird, wenn der Wert der Staubkonzentration den oberen Grenzwert überschreitet und verringert wird, wenn die Staubkonzentration unter den unteren Grenzwert abfällt. Diese bekannte Schaltung sieht also vor, daß als einziger Prozeßparameter die die Leistung des Elektrofilters/ Elektroabscheiders bestimmende Spannung je nach Prozeßbedingungen erhöht oder verrringert wird, so daß sich die an die Sprühelektroden abgegebene elektrische Leistung entsprechend der Spannungsänderung variieren läßt.

[0003] Mit dem bekannten Verfahren ist es also möglich, die Staubkonzentration unterhalb des behördlich festgelegten Maximalwertes zu halten, d.h., daß der obere Grenzwert nicht überschritten wird. Andererseits wird bei dem bekannten Verfahren bewußt eine Erhöhung der Staubkonzentration im Abgas in Kauf genommen, wenn hierdurch Leistung für den Elektroabscheider eingespart werden kann. Mit anderen Worten wird bei diesem Verfahren die Regelung stets so betrieben, daß der Elektroabscheider hinsichtlich seiner Wirkung möglichst nahe am oberen Grenzwert arbeitet, da hierbei einerseits die behördlichen Auflagen erfüllt sind, andererseits aber eine möglichst niedrige Leistungsbeaufschlagung des Elektroabscheiders gegeben ist. Die Leistungsverringerung beim Stand der Technik geht also eindeutig auf Kosten der ökölogischen Bedingungen.

[0004] Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, bei einem solchen Verfahren in jedem Arbeitspunkt des Elektroabscheiders eine möglichst geringe Staubkonzentration zu erreichen.

[0005] Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß von dem Vergleicher für die Soll-Istwertdifferenz aus einem Speicher experimentell an einem hinsichtlich Entstaubungsgrad und Wirkungsgrad optimalen Prozeß im voraus ermittelte Prozeßparameter als Signale für die Regelung des Elektrofilters abgeleitet werden, wobei die Speicherwerte aus mehreren, jeweils einzelne Regelstufen bildenden Parametergruppen zusammengesetzt sind, und wobei mit ansteigender Ordnungszahl der Regelstufen eine abnehmende Engergiebeaufschlagung des Elektrofilters erfolgt derart, daß bei einer innerhalb der Sollwerte liegenden Staubkonzentration die aktuelle Regelstufe beibehalten wird und daß beim Überschreiten des oberen Sollwertes die Parameter der nächst niedrigeren Regelstufe und beim Unterschreiten des unteren Sollwertes die Parameter der nächst höheren Regelstufe ausgewählt werden. Wesentliches Merkmal der erfindungsgemäßen Lösung ist es, daß anstelle einers einzelnen Parameters bestimmte Parametergruppen die Prozeßsteuerung übernehmen, welche als vorab ermittelte Prozeßparameter in einem Speicher abgelegt sind. Bei diesen "vorab ermittelten Prozeßparametern" handelt es sich um solche Gruppen oder Sätze von Parametern, die in vorversuchen anhand eines "Modellprozesses" als Optimalwerte erkannt wurden, d.h., als solche Werte, die unter den gegebenen Randbedingungen zu einem guten Entstaubungsgrad und gleichwohl noch hinreichendem Wirkungsgrad des Elektroabscheiders geführt haben. Diese vorab ermittelten Prozeßparameter bilden im folgenden sozusagen eine "Erfahrungsgrundlage" oder einen "Fingerabdruck" für die Prozeßsteuerung.

[0006] Weiteres wesentliches Merkmal der Erfindung ist, daß diese vorab ermittelten Prozeßparameter zu Parametergruppen geordnet werden, und zwar derart, daß mit ansteigender Ordnungzahl die Energiebeaufschlagung des Elektroabscheiders abnimmt.

[0007] Je nach Beriebszustand (Belastung des Kraftwerkblockes) erfolgt eine Auswahl der optimalen Regelstufe.

[0008] Vorteilhaft ist es dabei, daß zur Regelung des Elektroabscheiders die Höhe der gemessenen Gleichstrom und - spannungswerte, die in den Spannungsreglern vorhandenen Möglichkeiten der Einstellung von Spannungsabsenkgröße und Anstiegsgeschwindigkeit nach aufgetretenen Wischern und Ausblendbarkeit von Wechselspannungsperioden (Taktverhältnis) verwendet werden.

[0009] Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß den Funktionen "Vorreinigung, Mittelreinigung und Nachreinigung" des Elektrofilters jeweils separate Speicherabschnitte zugeordnet sind, in denen eine Umschaltung der Regelstufen gekoppelt erfolgt.

[0010] Die Optimierung des Elektrofilterprozesses läßt sich hierdurch noch weiter verbessern, da eine Verfeinerung der Regelung durch eine Aufteilung in mehrere Funktionsblöcke ermöglicht wird.

[0011] Wenn bei einem Verfahren der eingangs genannten Art, bei dem mehrere Elektrofilter hintereinander geschaltet sind, die Umschaltung der Regelstufen in den den einzelnen Elektrofiltern zugeordneten Speichern bzw. Speicherabschnitten gekoppelt erfolgt, wobei der für die Regelung maßgebliche Istwert für die Staubkonzentration durch arithmetische Mittelung der an den jeweiligen Filterausgängen gemessenen Staubkonzentrationen erfolgt, läßt sich auch bei Kopplung mehrerer Elektrofiltereinheiten ein Einsatz des erfindungsgemäßen Verfahrens erreichen und somit die Wirtschaftlichkeit der Gesamtanlage weiter verbessern.

[0012] Vorzugsweise ist vorgesehen, daß als weitere Prozeßgröße die Staubkonzentration der in den Kamin eintretenden Rauchgase gemessen wird und daß dann, wenn dieser Wert einen vorgebbaren Grenzwert überschreitet, die niedrigste Regelstufe ausgewählt wird. Hierbei handelt es sich um eine Sicherheitsüberwachung, die angesprochen wird, wenn beispielsweise durch den Ausfall der Rauchgasentschwefelungsanlage die Staubkonzentration am Kamin unzulässig hoch wird, so daß in diesem Fall die Elektrofilter mit größtmöglicher elektrischer Leistungsaufnahme betrieben werden.

[0013] Auch im An- und Abfahrbetrieb des Kraftwerkblockes ist es erforderlich, die Elektrofilter auf maximal mögliche elektrische Leistungsaufnahme umzuschalten. Dies erfolgt erfindungsgemäß dadurch, daß als weitere Prozeßgröße die Speisewassermenge im Kraftwerk gemessen wird und daß dann, wenn diese einen vorgegebenen unteren Grenzwert unterschreitet, die niedrigste Regelstufe gewählt wird. Anhand der Unterschreitung des Minimalwertes der Speisewassermenge wird beim erfindungsgemäßen Verfahren erkannt, daß vom regulären Arbeitszustand zum AnAbfahrbetrieb übergegangen werden muß.

[0014] Gemäß einer weiteren Variante der Erfindung erfolgt die Umschaltung von einer Regelstufe auf die andere erst nach Ablauf einer vorgebbaren Wartezeit. Hierdurch wird verhindert, daß kurzfristige Schwankungen der Staubkonzentration zu unerwünschtem Pendeln der Regelung führen. Somit erhöht sich die Stabilität der Regelung.

[0015] Die Erfindung wird im folgenden anhand einer Zeichnung näher erläutert:

[0016] Dabei zeigen

Figur 1

ein Prinzipschaltbild zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Entstaubungsverfahrens,

Figur 2

ein Funktionsschaubild zur Erläuterung des Aufbaus einer Anlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Entstaubungsverfahrens

Figur 3

ein Flußdiagramm für das erfindungsgemäße Entstaubungsverfahren,

Figur 4

eine Wertetabelle des Speichers für die experimentell vorausbestimmten Prozeßparameter, aufgeteilt in 14 Regelstufen
und

Figur 5

ein Meßprotokoll zur Erläuterung der Funktion des erfindungsgemäßen Entstaubungsverfahrens.

[0017] Unter Bezugnahme auf Fig. 1 ist ein Elektrofilter E in einem mit R bezeichneten Rauchgasstrom angeordnet. Der Elektrofilter E wird von einer Hochspannungsversorgungseinrichtung H versorgt, welches wiederum von einem Zweiphasennetz gespeist wird. Die Ansteuerung der Hochspannungsversorgungseinrichtung H erfolgt über eine Vergleicherschaltung V, welche als Istwert ein Meßsignal von einem Sensor enthält, welcher im Rauchgasstrom ausgangsseitig des Elektrofilters E angeordnet ist. Der Sensor mißt somit die am Ausgang des Elektrofilters E vorhandene Staubkonzentration. Die Vergleicherschaltung V enthält ferner zwei Eingänge, an denen ein oberer Sollwert Soll_max und ein unterer Sollwert Soll_min eingegeben werden können. Der Vergleicherschaltung zugeordnet ist eine Speichereinrichtung S, in der Parameterwerte abgespeichert sind, welche experimentell an einem hinsichtlich der Wirtschaftlichkeit optimalen Musterprozeß bestimmt wurden.

[0018] Die Parameter sind gruppenweise geordnet in mehrere Reglestufen unterteilt. Dabei beinhaltet die niedrigste Regelstufe 1 diejenigen Prozeßparameter, die für eine volle Entstaubungsleistung des Elektrofilters E als optimal ermittelt wurden. Mit zunehmender Ordnungszahl der Regelstufen nehmen die elektrischen Leistungen, die dem Elektrofilter E mittels der Hochspannungsversorgungseinrichtung H zugeführt werden, sukzessiv ab. Schließlich entspricht die höchste Regelstufe dem geringsten elektrischen Verbrauch des Elektrofilters E.

[0019] Die im Speicher S abgespeicherten Parametergruppen beeinflussen folgende Ausgangsgrößen der Hochspannungsversorgungseinrichtung:

• Größe der Ausgangsgleichspannung
• Größe des Ausgangsgleichstromes
• Wert der Spannungsanstiegsgeschwindigkeit nach aufgetretenen Wischern
• Wert der Spannungsabsenkgröße nach aufgetretenen Wischern und
• Taktverhältnis der Ausgangsgleichspannung

Während Fig. 1 eine prinzipielle Darstellung des erfindungsgemäßen Entstaubungsverfahrens zeigt, wird nun anhand der Figuren 2 und 3 eine konkretere Ausführungsform geschildert, die sich von dem in Fig. 1 dargestellten Prinzipschaltbild dadurch unterscheidet, daß einerseits zwei Elektrofilter E1 und E2 hintereinander geschaltet im Rauchgasstrom R vorhanden sind und desweiteren dadurch, daß jeder Elektrofilter E1, E2 in drei Funktionszonen unterteilt ist, nämlich jeweils Vorreinigung (Vor), Mittelreinigung (Mittel) und Nachreinigung (Nach).

[0020] Der prinzipielle Aufbau des Regelsystems ist dadurch gebildet, daß die zu messenden Prozeßgrößen zunächst einem Analogdigitalwandler zugeführt werden. Die gemessenen Prozeßgrößen sind:

• die Staubkonzentration am Ausgang des Elektrofilters 1,
• die Staubkonzentration am Ausgang des Elektrofilters 2,
• die Gesamtspeisewassermenge des zugehörigen Kraftwerksblocks
  und
• die Staubkonzentration im Kamin, also dort wo die entstaubten Rauchgase in die Umgebung austreten.

[0021] Die im Analogdigitalwandler umgewandelten Meßwerte werden einem Regelkreis zugeführt, dessen Funktion später im einzelnen erläutert wird. Den Ausgang des Regelkreises bildet eine Schnittstelle, an deren Ausgang Befehlsdaten ausgegeben werden, die für einzelne Zonen (Vorreinigung, Mittelreinigung und Nachreinigung) der jeweiligen Elektrofilter E1 und E2 die entsprechenden Parametergruppen der einzelnen Regelstufen als aktuelle Prozeßparameter auswählen.

[0022] Die Funktion des Regelkreises ist wie folgt:
Nach Betätigung der Starttaste 1 wird als Startwert für das Regelverfanren in Programmstufe 2 als Anfangswert die niedrigste Regelstufe in jeder Zone ausgewählt. Somit wird die Hochspannungsversorgungseinrichtung im Bezug auf beide Elektrofilter und auf alle drei Zonen Vorreinigung, Mittelreinigung und Nachreinigung mit höchstmöglicher elektrischer Leistung betrieben.

[0023] In Programmstufe 3 werden die vom Ausgang des Analogdigitalwandlers ausgegebenen Prozeßdaten in den Regelkreis übertragen und nachfolgend wie folgt abgefragt:

[0024] Zunächst erfolgt in Programmstufe 4 die Abfrage, ob die Staubkonzentration im Kamin einen festgelegten oberen Grenzwert überschreitet. Dieser liegt weiter unterhalb desjenigen Grenzwertes der aus Umweltgesichtspunkten maximal zulässig ist. Wenn dies der Fall ist, wird das Programm über die Rückkopplungsschleife zu Stufe 2 so gewählt, daß Regelstufe 1 unabhängig von der vorher ausgewählten Regelstufe eingestellt wird. Wenn dies nicht der Fall ist, wird im folgenden in Programmstufe 5 abgefragt, ob die Gesamtspeisewassermenge kleiner ist als ein vorgegebener Minimalwert. Wenn dies der Fall ist, deutet das darauf hin, daß sich der betreffende Kraftwerksblock im Anfahr- oder Abfahrbetrieb befindet. Da hierbei wirtschaftliche Gesichtspunkte weniger eine Rolle spielen als eine möglichst gute Entstaubung, wird bei Unterschreitung des Minimalwertes der Gesamtspeisewassermenge ebenfalls die Regelstufe 1 ausgewählt, um die Elektrofilter mit größtmöglicher elektrischer Leistung zu betreiben.

[0025] Wenn dies nicht der Fall ist, wird zunächst in Programmstufe 6 überprüft, ob möglicherweise die von den Sensoren gemessenen Istwerte für die Staubkonzentrationen am Ausgang der jeweiligen Elektrofilter E1, E2 ausgefallen sind. Wenn dies der Fall ist, durchläuft der Regelprozeß zunächst ein Wartezeitglied mit einer Totzeit von zehn Minuten, damit sich kurzfristige Ausfälle der Meßwerte nicht auf den gesamten Prozeß auswirken. Wenn nach Ablauf der Wartezeit immer noch ein Ausfall der Istwerte vorhanden ist, wird wiederum unabhängig von der zuvor angewählten Regelstufe mittels der Programmstufe 16 über die Rückkopplung zur Programmstufe 2 die Regelstufe 2 als "Notprogramm" ausgewählt, bevor in Programmstufe 17 der Programmablauf unterbrochen und in Programmstufe 18 eine Störmeldung zur Warte gegeben wird.

[0026] Nach Beheben der Störung kann der Programmablauf mit Stufe 1 wieder neu gestartet werden.

[0027] Wenn in Programmstufe 6 festgestellt wird, daß die Istwerte für die Staubkonzentration der Elektrofilter E1, E2 vorhanden sind, wird im folgenden in Programmstufe 7 der Mittelwert gebildet aus den beiden Istwerten der Staubkonzentrationen. Dieser Mittelwert wird im folgenden als die eigentliche Regelgröße betrachtet:

[0028] Zunächst erfolgt in Programmstufe 8 eine Abfrage, ob der Mittelwert der Staubkonzentration größer ist als der obere Sollwert (vgl. Eingangsgröße Soll_max in Vergleicherstufe V von Figur 1). Wenn dies der Fall ist, bedeutet das, daß die Anlage mit zu geringer Entstaubungsleistung betrieben wird, so daß im Endeffekt die Ausgangsgrößen der Hochspannungsversorgungseinrichtung H zur Versorgung der Elektrofilter E1, E2 so geändert werden müssen, daß eine höhere Leistung abgegeben wird. Um jedoch kurzfristige Schwankungen in der Staubkonzentration auszuschließen, durchläuft das Programm zunächst ein Warteglied 10, welches eine Zeitverzögerung von beispielsweise einer Minute hat. Wenn nach Ablauf der einminütigen Wartezeit das Abfrageergebnis der Programmstufe 8 dahingehend korrigiert wird, daß der obere Sollwert nicht mehr überschritten wird (logischer Ausgang "Nein" von programmstufe 10) erfolgt keine Änderung der Regelstufe.

[0029] Wenn dies jedoch der Fall ist, wird in Programmstufe 12 die bisher ausgewählte Regelstufe um einen Schritt verringert, d.h. daß mit schrittweise erhöhter Leistung gefahren werden soll. Die zu der neu ausgewählten Regelstufe gehörigen Parametergruppen werden über Programmstufe 14 abgerufen. Dabei sind die Parmetrierungen so gewählt, daß sich aus den zuvor experimentell am Optimalprozeß bestimmten Ergebnissen ein höchstmöglicher Abscheidungsgrad von Staub bei möglichst geringer elektrischer Leistungsaufnahme erwarten läßt.

[0030] Wenn andererseits in Programmstufe 8 festgestellt wird, daß der Mittelwert der Staubkonzentration geringer ist als der der obere Sollwert, wird über die Programmstufe 9 abgefragt, ob der untere Sollwert (Soll_min am Eingang der Vergleicherschaltung V in Fig. 1) unterschritten wird. Der untere Sollwert ist dabei so festgelegt, daß er eine wirtschaftliche Grenze darstellt, d.h., daß eine niedrigere Staubkonzentration, wenn überhaupt erreichbare, nur mit untolerierbar hohem Aufwand erreicht wird. Es ist also das Bestreben der Regelung, die Staubkonzentration nicht unter den wirtschaftlich tolerierbaren unteren Sollwert absinken zu lassen.

[0031] Wenn die untere Sollwertgrenze nicht unterschritten wird, verbleibt die Regelung in der ausgewählten Regelstufe. Wenn dieser Wert jedoch unterschritten wird, erfolgt wiederum zunächst das Durchlaufen eines WartezeitgliedeS 11, um zu vermeiden, daß kurzfristige Unterschreitungen des unteren Sollwertes zu einer Instabilität des Regelvorganges führen würden. Wenn nach Ablauf der Wartezeit die zuvor angezeigte Unterschreitung des unteren Sollwertes nicht bestätigt wird, bleibt die ausgewählte Regelstufe unverändert.

[0032] Wenn die programmstufe 11 jedoch die Unterschreitung des unteren Sollwertes bestätigt, wird in der nachfolgenden Programmstufe 13 die Regelstufe um einen Schritt erhöht, so daß die den Elektrofiltern zugeführte Energie schrittweise reduziert wird und somit eine entsprechende Einsparung bei den Energiekosten erreicht wird.

[0033] Wie oben beschrieben, ergibt sich somit in Abhängigkeit von den gemessenen Prozeßgrößen eine automatische Anpassung der den Elektrofiltern zugeführten elektrischen Leistungen mit Hinblick auf die notwendige Entstaubung.

[0034] Ein Beispiel für die Parametrierungen der einzelnen Regelstufen ist der Figur 4 zu entnehmen. Hieraus ist erkennbar, daß vertikal geordnet 14 Regelstufen vorgesehen sind und daß diesen 14 Regelstufen zugeordnet einzelne Parametersätze für die Vorreinigung (2. Spalte), Mittelreinigung (3. Spalte) und Nachreinigung (4. Spalte) vorgesehen sind, die mit den Programmnamen F,0,1,2,3,4 bezeichnet sind.

[0035] Beispielsweise zeigt Regelstufe 14 für die Vorreinigung, daß mit der vollen Gleichspannung (100 %), dem vollen Gleichstrom (100 %), einer 70%igen Spannungsanstiegsgeschwindigkeit, einer 10%igen Spannungsabsenkgröße und einem solchen Taktverhältnis gearbeitet wird, daß drei Wechselspannungsperioden ausgeblendet werden. Entsprechende Parametersätze gelten für die Mittel- und Nachreinigung. Beim Übergang von Regelstufe 14 zu Regelstufe 13 zeigt Figur 4, daß die Regelparameter in der Vorreinigung und ebenso in der Mittelreinigung nicht verändert werden, während in der Nachreinigung das Taktverhältnis der Gleichspannung von 3 auf 2 verändert wird. Nur der Funktionsabschnitt "Nachreinigung" erfordert somit eine Energieerhöhung, während die übrigen Funktionsabschnitte unverändert bleiben.

[0036] Entsprechend den in Figur 4 dargestellten Parameterwerten ändern sich bei einer Abänderung der ausgewählten Regelstufe jeweils immer nur die Parameter eines der drei Funktionsblöcke, zumindest bis Regelstufe 2 erreicht wird. Bei der nachfolgenden Regelstufe für die größtmögliche Leistung (Regelstufe 1) werden hingegen die Parametrierungen in allen drei Funktionsblöcken geändert.

[0037] Figur 5 zeigt schließlich ein Meßprotokoll, welches bei einer praktischen Erprobung des erfindungsgemäßen Entstaubungsverfahrens bei einem, typischen Lastfall eines Kraftwerksblockes aufgezeichnet wurde. Dabei zeigt die erste Spalte die Uhrzeit und die nachfolgenden vier Spalten die entsprechenden Werte der von dem Analogdigitalwandler in Fig. 2 aufgenommenen Istgrößen. Anhand der Speisewassermenge läßt sich erkennen, daß ein Maximum der vom Kraftwerksblock zur Verfügung zu stellenden Leistung etwa zwischen 19.00 Uhr und 19.30 Uhr liegt.

[0038] Die nachfolgende Spalte "Leistung Filter" entspricht der zur Einhaltung der zulässigen Staubwerte erforderlichen elektrischen Energie zur Speisung der Elektrofilter E1 und E2, die jeweils in drei Zonen Vorreinigung, Mittelreinigung und Nachreinigung aufgeteilt sind. Die folgenden Spalten zeigen die jeweiligen Programme in den einzelnen Filterzonen der beiden Filter 1 und 2. Die Programmziffern entsprechen denjenigen in den Spalten "Progr." von Fig. 4. Die letzte Spalte zeigt, die zur jeweiligen Uhrzeit ausgewählte Regelstufe. Hieraus ist erkennbar, daS in Zeiten geringer Last die wirtschaftliche Regelstufe 14 bis etwa 18.35 Uhr ausreicht. Anschließend wird die Leistung der Elektrofilter schrittweise erhöht, bis etwa um 18.52 Uhr die beim Lastfall höchste Leistung erreicht wird (Regelstufe 3). Anschließend kann die in den Elektrofiltern zur Verfügung gestellte Entstaubungsleistung wieder zurückgenommen werden, bis schließlich gegen 20.30 Uhr wieder die wirtschaftlichste Regelstufe 14 erreicht wird.

Ansprüche

1. Verfahren zur Entstaubung von Rauchgasen mittels Elektrofilter (E,E1,E2), bei dem der im Rauchgas (R) positionierte Elektrofilter zur Ionisierung der ihn durchquerenden Staubpartikel mit einer Gleichspannung U beaufschlagt wird, wobei die Staubkonzentration kontinuierlich am Ausgang des Elektrofilters (E,E1,E2) gemessen wird, ein oberer Sollwert und ein unterer Sollwert für die Staubkonzentration vorgegeben und in einem Vergleicher (V) miteinander verglichen werden, und wobei der obere Sollwert durch die maximal zulässige Staubkonzentration und der untere Sollwert durch eine vorgebbare Untergrenze der Staubkonzentration festgelegt sind,
dadurch gekennzeichnet, daß von dem Vergleicher (V) für die Soll-Istwertdifferenz aus einem Speicher (S) experimentell an einem hinsichtlich Entstaubungsgrad und Wirkungsgrad optimalen Prozeß im voraus ermittelte Prozeßparameter als Signale für die Regelung des Elektrofilters (E) abgeleitet werden, wobei die Speicherwerte aus mehreren, jeweils einzelne Regelstufen bildenden Parametergruppen zusammengesetzt sind, und wobei mit ansteigender Ordnungszahl der Regelstufen eine abnehmende Energiebeaufschlagung des Elektrofilters (E) erfolgt derart, daß bei einer innerhalb der Sollwerte liegenden Staubkonzentration die aktuelle Regelstufe beibehalten wird und daß beim Überschreiten des oberen Sollwertes die Parameter der nächst niedrigeren Regelstufe und beim Unterschreiten des unteren Sollwertes die Parameter der nächst höheren Regelstufe ausgewählt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß zur Regelung des Elektrofilters (E) die Höhe der Gleichspannung, deren Anstiegsgeschwindigkeit, deren Absenkgröße sowie deren Taktverhältnis verwendet werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß den Funktionen "Vorreinigung, Mittelreinigung und Nachreinigung" des Elektrofilters (E) jeweils separate Speicherabschnitte zugeordnet sind, in denen eine Umschaltung der Regelstufen gekoppelt erfolgt.

4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3 bei dem mehrere Elektrofilter parallel geschaltet sind,
dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltung der Regelstufen in den den einzelnen Elektrofiltern zugeordneten Speichern bzw. Speicherabschnitten gekoppelt erfolgt, wobei der für die Regelung maßgebliche Istwert für die Staubkonzentration durch arithmetische Mittelung der an den jeweiligen Filterausgängen gemessenen Staubkonzentrationen erfolgt.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß als weitere Prozeßgröße die Staubkonzentration der in den Kamin eintretenden Rauchgase gemessen wird und daß dann, wenn dieser Wert einen vorgebbaren Grenzwert überschreitet, die niedrigste Regelstufe ausgewählt wird.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß als weitere Prozeßgröße die Speisewassermenge im Kraftwerk gemessen wird und daß dann, wenn diese einen vorgegebenen unteren Grenzwert überschreitet, die niedrigste Regelstufe ausgewählt wird.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltung von einer Regelstufe auf die andere erst nach Ablauf einer vorgebbaren Wartezeit erfolgt.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß eine Überwachung auf einen Ausfall des Meßwertes für die Staubkonzentration erfolgt derart, daß bei Nichtvorhandensein des Meßwertes nach Ablauf einer vorgebbaren weiteren Wartezeit die niedrigste Regelstufe ausgewählt wird.

Claims

1. A method for dedusting flue gases by means of an electrostatic filter (E, E1, E2), wherein the electrostatic filter positioned in the flue gas (R) is charged with a direct voltage U for the ionization of the dust particles passing through it, whereby the dust concentration is measured continuously at the exit of the electrostatic filter (E, E1, E2), an upper setpoint value and a lower setpoint value are predetermined for the dust concentration and are compared in a comparator (V) with one another, and whereby the upper setpoint value is determined by the maximally permitted dust concentration and the lower setpoint value by a predeterminable lower threshold of the dust concentration, characterized in that process parameters determined in advance as signals for the feedback control of the electrostatic filter (E) are derived from the comparator (V) experimentally for the difference of setpoint value and actual value from a memory (S) in a process which is optimal with respect to degree of dedusting and degree of efficiency, whereby the memory values are composed of several groups of parameters forming individual control stages, and whereby a decreasing power charge of the electrostatic filter (E) occurs with rising ordinal number of the control stages in such a way that when the dust concentration lies within the setpoint values the current control stage is maintained and that on exceeding the upper setpoint value the parameter of the next lower control stage is selected and on falling below the lower setpoint value the parameters of the next higher control stage are selected.

2. A method as claimed in claim 1, characterized in that for the feedback control of the electrostatic filter (E) the amount of the direct current, its rate of rise, its amount of lowering and its cycle ratio are used.

3. A method as claimed in claim 1 or 2, characterized in that separate memory sections are allocated to the functions of "preliminary filtering, intermediate filtering and post-filtering" of the electrostatic filter (E) in which a switch-over of the control stages occurs in a coupled manner.

4. A method as claimed in claim 1, 2 or 3 in which several electrostatic filters are connected in parallel, characterized in that the switch-over of the control stages occurs in the memories or memory sections allocated to the individual electrostatic filters in a coupled manner, whereby the actual value for the dust concentration which is decisive for the feedback control occurs through arithmetic averaging of the dust concentrations measured at the respective filter exits.

5. A method as claimed in one of the preceding claims, characterized in that the dust concentration of the flue gases entering the smoke stack is measured as a further process value and that thereafter, when said value exceeds a predeterminable threshold, the lowest control stage is selected.

6. A method as claimed in one of the preceding claims, characterized in that the feed water quantity in the power plant is measured as a further process value and that thereafter, when it exceeds a predetermined lower threshold, the lowest control stage is selected.

7. A method as claimed in one of the preceding claims, characterized in that the switch-over from one control stage to the other occurs only after the expiration of a predeterminable waiting period.

8. A method as claimed in one of the preceding claims, characterized in that a monitoring for a breakdown of the measured value for the dust concentration is made in such a way that in case of non-existence of the measured value the lowest control stage is selected after the expiration of a predeterminable further waiting period.

Revendications

1. Procédé pour dépoussiérer des gaz de fumée au moyen d'électrofiltres (E,E1,E2), selon lequel on charge par une tension continue U l'électrofiltre disposé dans le gaz de fumée (A), pour ioniser les particules de poussière traversant cet électrofiltre, et selon lequel la concentration de poussière est mesurée continûment à la sortie de l'électrofiltre (E,E1,E2), une valeur de consigne supérieure et une valeur de consigne inférieure sont prédéterminées pour la concentration de poussière et sont comparées entre elles dans un comparateur (V), et la valeur de consigne supérieure est fixée par la concentration maximale admissible de poussière et la valeur de consigne inférieure est fixée par une limite inférieure pouvant être prédéterminée de la concentration de poussière,
caractérisé en ce que des paramètres de processus déterminés auparavant expérimentalement dans le cas d'un processus optimum en ce qui concerne le degré de dépoussiérage et le rendement, sont dérivés, en tant que signaux pour la régulation de l'électrofiltre (E), par le comparateur (V) servant à former la différence valeur de consigne - valeur réelle à partir d'une mémoire (S), les valeurs de mémoire étant formées par réunion à partir de plusieurs groupes de paramètres constituant respectivement des échelons individuels de régulation, tandis que lorsque le numéro de l'échelon de régulation augmente, la charge en énergie appliquée à l'électrofiltre (E) diminue de telle sorte que, dans le cas d'une concentration de poussière située entre les valeurs de consigne, l'échelon actuel de régulation est conservé et que les paramètres de l'échelon de régulation immédiatement inférieur, dans le cas du dépassement de la valeur supérieure de consigne par valeurs supérieures, et les paramètres de l'échelon de régulation immédiatement supérieur dans le cas du dépassement de la valeur inférieure de consigne par valeurs inférieures, sont sélectionnés.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que pour régler l'électrofiltre (E), on utilise la valeur de la tension continue, sa vitesse de montée, l'amplitude de sa réduction ainsi que son taux d'impulsions.

3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'aux fonctions "nettoyage amont, nettoyage médian et nettoyage aval" de l'électrofiltre (E) sont associées des sections de mémoire respectivement séparées, dans lesquelles s'effectue, de manière couplée, une commutation des échelons de régulation.

4. Procédé selon la revendication 1, 2 ou 3, selon lequel plusieurs électrofiltres sont branchés en parallèle, caractérisé en ce que la commutation des échelons de régulation s'effectue d'une manière couplée dans les mémoires ou sections de mémoire, qui sont associées aux différents électrofiltres, auquel cas la valeur réelle de la concentration de poussière, qui est déterminante pour la régulation, est déterminée par formation de la moyenne arithmétique des concentrations de poussière mesurées au niveau des sorties respectives des filtres.

5. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'on mesure, comme autre grandeur de processus, la concentration de poussière des gaz de fumée qui pénètrent dans la cheminée, et que lorsque cette valeur dépasse par valeurs supérieures une valeur limite pouvant être prédéterminée, l'échelon de régulation le plus faible est sélectionné.

6. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on mesure, comme autre grandeur de processus, la quantité d'eau d'alimentation dans la centrale électrique et que, lorsque cette quantité dépasse, par valeur supérieure une valeur limite inférieure prédéterminée, l'échelon de régulation le plus faible est sélectionné.

7. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la commutation d'un échelon de régulation à un autre s'effectue uniquement après l'écoulement d'un temps d'attente pouvant être prédéterminé.

8. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que dans le cas d'une défaillance de la valeur de mesure de la concentration de poussière, un contrôle est exécuté de telle sorte qu'en cas d'absence de la valeur de mesure et après l'écoulement d'un temps d'attente supplémentaire pouvant être prédéterminé, l'échelon le plus faible de régulation est sélectionné.

Zeichnung